Genel görelilik teorisi tekrar doğrulandı! 12.000 Işıkyılı Uzakta Bulunan Evren Bozulmasının Kanıtı
Genel görelilik, özel göreliliğe dayanan Einstein'dan türetilen daha eksiksiz bir teoridir.Genel görelilik, büyük nesnelerden etkilenen uzay ve zaman hakkında gizemli tahminlerle doludur. Yerçekimi dalgalarından karanlık maddenin ışık üzerindeki mercekleme etkisine, ancak en garip tahminlerden biri kare sürükleme adı verilen bir etkidir. Bu etki çok incedir ve sadece 10 yıl önce ölçülmüştür. Gökbilimciler beyaz cüce etrafındaki etkiyi ölçtüğüne göre, bize bazı süpernovaların nasıl oluştuğunu anlatıyor.Başka bir deyişle, bilim adamları ışık yılı uzakta genel görelilik teorisini "doğruladılar".
Çerçeve sürükle
Genel görelilikte yerçekimi bir kuvvet değildir. Kütlenin varlığı çevredeki alanı bükebilir, bu da kütlenin yakınında hareket eden nesnelerin düz bir yoldan sapacağı anlamına gelir. Bu sapma, cisim yerçekimi dediğimiz bir kuvvet tarafından kütle yoğunluğuna doğru çekiliyor gibi görünüyor. Büyük bir kütle dönerken, boşluk dönme yönünde hafifçe bozulacaktır. Çerçeve sürükleme adı verilen bu efekttir.
Şekilde görüldüğü gibi, yukarıdaki resimde çerçeve sürüklemesinin demo resmini görebilirsiniz. Merkezdeki nesne devasa bir dönen cisim, farz edin ki bir kara delik. Kırmızı noktalar, uzayda hareket etmeyecekleri anlamına gelen "sabit" noktaları temsil eder. Bunun yerine, vücudun etrafındaki boşluk dönme nedeniyle büküldüğü için hareket ederler. Bu kare sürükleme efekti, bir nesnenin sahip olabileceği herhangi bir yörüngesel hareket etkisidir ve kara deliğin etrafındaki birikim diskinin bu kadar ısınmasının nedeninin bir parçasıdır.
Bilim adamları, kare sürüklemenin etkisini ölçmek için deneysel sahneleri simüle etti. Dünya, evren ölçeğinde büyük olmadığından, yere yakın çerçeve sürükleme etkisi meditasyon değildir. Bu nedenle ölçüm için özel bir uydu kullanılmalıdır. Uzay aracına Gravity Probe B adı verilir ve şimdiye kadarki en yakın küresel nesnelerden birini içerir. Uzayda bir kez küre dönmeye başlar ve bilim adamları zamanla fenomeni gözlemler.
Çerçeve sürüklemesi olmadan, dünyanın etrafında dönen küre tıpkı bir jiroskop gibi her zaman aynı yönü korumalıdır. Dünyanın yerçekimi kendisini bozamaz, ancak çerçeve sürüklemesi onu etkileyebilir. Dünyanın dönüşü nedeniyle, dünyaya daha yakın olan uzay alanı, dünyadan daha uzaktaki uzay alanından biraz daha hızlı bükülür. Bu, dünyaya daha yakın olan kısmın biraz itileceği, dolayısıyla yönünün zamanla değişeceği anlamına gelir. Biz buna mercek-üç-halka devinimi diyoruz. 2015 yılında araştırma ekibi bu devinimi ölçtü ve genel göreliliğe tam olarak uyuyor.
Çerçeve, beyaz cüceler ve nötron yıldızları gibi devasa nesnelerin etrafında sürüklenmesinin daha büyük olmasına rağmen, ölçülmesi kolay değildir. Bir nesnenin çerçeve sürüklemesini ölçmek için, nesnenin etrafında dönmesi gerekir. Neyse ki, birçok beyaz cüce ve nötron yıldızı, ikili yıldız sistemlerinin bir parçasıdır. Kısa bir süre önce bir araştırma ekibi, kare sürüklemesinin etkisini incelemek için ikili bir yıldız sistemi kullandı.
Kanıt 12.000 ışıkyılı uzaklıkta
1999'da Avustralya Parkes Radyo Teleskobu, pulsar PSRJ1141-6545'i keşfetti. Bir nötron yıldızıdır ve beyaz cüce yıldızla ikili bir yörüngede bulunur. İki yıldız arasındaki mesafe sadece güneşin genişliği kadardır ve her beş saatte bir birbirlerinin etrafında dönerler. Bu nötron yıldızı nasıl ortaya çıktı? Bilim adamları, büyük yıldızlar öldüğünde ve süpernova haline geldiğinde pulsarların oluştuğunu keşfettiler. Bu, bu ikili yıldız sisteminin bir zamanlar beyaz cücelerin etrafında dönen büyük yıldızlara sahip bir ikili yıldız sistemi olduğu anlamına gelir. Yıldız ömrünün sonuna geldiğinde, dış katmanındaki malzeme beyaz cüce tarafından yakalanacaktır, bu da beyaz cücenin pulsardan önce oluştuğu anlamına gelir. Bilim adamları ayrıca, beyaz cüceler için oldukça hızlı bir dönüş hızı olan her 100 saniyede bir döndüğünü keşfettiler. Ve bu çift yıldız sistemi 12.000 ışıkyılı uzaklıktan geliyor!
Pulsarlar, düzenli aralıklarla keskin radyo sinyalleri yaydığından, gökbilimciler onları pulsarın hareketinin ve yörüngesinin son derece hassas ölçümlerini yapmak için kullanabilirler. Bu ölçümler çok doğrudur.Bilim adamları, bunları çerçeve sürüklemesi dahil genel göreliliğin etkilerini ölçmek için kullanabilir. Beyaz cüce döndüğünden, pulsarın yörüngesi zamanla hafifçe hareket eder, bu nedenle göreceli devinim beyaz cücenin kütlesine ve hızına bağlıdır. 20 yıl boyunca pulsarı gözlemledikten sonra, araştırma ekibi sadece çerçeve sürüklenmesini gözlemlemekle kalmadı, aynı zamanda beyaz cücenin hızını ölçmek için kullandı. Bu tarihi bir atılım!
İlgilenen arkadaşlar, ihtiyacınız olan bilgiyi elde etmek için genel görelilik teorisine girmek için doğrudan Toutiao uygulamasının üzerindeki arama kutusunu kullanabilir!
